UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
ESCUELA DE POSGRADO
UNIDAD DE POSGRADO – FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS
DOCTORADO EN CIENCIAS AMBIENTALES
TESIS
“EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA A PARTIR DE INDICADORES BIOLÓGICOS DEL RIO CHIRA”
PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE DOCTOR EN CIENCIAS AMBIENTALES
EJECUTOR : SANTIAGO CORONEL CHÁVEZ
ASESOR : Dr. JOSÉ RAÚL RODRÍGUEZ LICHTENHELDT
Línea de Investigación:
APROVECHAMIENTO Y GESTIÓN SOSTENIBLE DEL AMBIENTE Y LOS RECURSOS NATURALES
Piura - Perú
2021
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
ESCUELA DE POSGRADO
UNIDAD DE POSGRADO – FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS
DOCTORADO EN CIENCIAS AMBIENTALES
TESIS
“EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA A PARTIR DE INDICADORES BIOLÓGICOS DEL RIO CHIRA”
PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE DOCTOR EN CIENCIAS AMBIENTALES
_________________________________________________
SANTIAGO CORONEL CHÁVEZ EJECUTOR
Piura – Perú
2021
DECLARACIÓN JURADA DE ORIGINALIDAD DE LA TESIS
Yo, SANTIAGO CORONEL CHÁVEZ, identificado con DNI N° 17870965, con grado de Maestría en “Evaluación y Administración de Recursos Pesqueros” en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de la Libertad, domiciliado en la calle Libertad 112, distrito de Castilla, Provincia de Piura, Región Piura, celular N° 999044553, correo electrónico: [email protected].
DECLARO BAJO JURAMENTO: Que la tesis para optar el grado académico de Doctor con Mención en Ciencias Ambientales es original e inédita, no siendo copia parcial ni total de un trabajo de una tesis desarrollada, y /o realizado en el Perú o en el extranjero, en caso de resultar falsa la información que proporciono, me sujeto a los alcances de lo establecido en el 411, del código Penal concordante con el Art. 32° de la Ley n° 27444, y Ley de Procedimiento Administrativo General y las Normas Legales de Protección a los Derechos de Autor.
Por otro lado, refiero que parte de la Tesis Doctoral generó una tesis de pregrado titulada
“Macroinvertebrados acuáticos indicadores de la calidad del agua del río Chira, Sullana, Piura, Perú, cuyos autores fueron Lizboa L.; Cortez, M. y Coronel, S., tesis culminada, sustentada y aprobada por el Departamento Académico de Ciencias Biológicas, UNP
En fe de lo cual firmo la presente.
Piura, julio del 2021
__________________________________
SANTIAGO CORONEL CHÁVEZ DNI N°17870965
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
ESCUELA DE POSGRADO
UNIDAD DE POSGRADO – FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS
DOCTORADO EN CIENCIAS AMBIENTALES
TESIS
“EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA A PARTIR DE INDICADORES BIOLÓGICOS DEL RIO CHIRA”
APROBADA EN CONTENIDO Y ESTILO POR
__________________________
Dr. HIPOLITO TUME CHAPA PRESIDENTE
__________________________________________
SECRETARIO
_______________________________________
Dr. CÉSAR GARCÍA ESPINOZA VOCAL
_______________________________________
Dr. MAXIMO SANDOVAL CRUZ VOCAL
_____________________________________
Dr. RODOLFO GARCÍA MARTINEZ VOCAL
Piura – Perú
2021
DEDICATORIA
Dedicado:
A DIOS, que con su gran poder me bendice y protege cada día.
A mi madre María Delalma Chávez Delgado, que desde el cielo me ilumina y que en vida fue un gran ejemplo y un gran soporte en mi transcurrir como hombre de bien.
A mi padre Segundo Pedro Coronel Llanos que, con su ejemplo en el trabajo, en su dedicación imperecedero por sus hijos, sus consejos de elegir siempre el camino correcto, influyeron en mi vida académica desde mis inicios de la niñez hasta la actualidad.
A mis hijos e hijas, Karen, Sergio Andreé, José Santiago e Isabella, que son mi fortaleza y las razones de mi existencia.
A mis hermanos y hermanas por su paciencia y comprensión en mis estudios en general y doctoral.
A toda mi familia, que de alguna manera me inspiran en todo momento y motivan a seguir adelante.
A mis alumnos de la Escuela Profesional de Ciencias Biológicas, por inspirarme siempre en mi labor como su maestro.
A mis amigos y compañeros de la promoción por su aliento constante.
AGRADECIMIENTO
Mi infinita gratitud a:
La Universidad Nacional de Piura, por el apoyo y facilidades para la realización de los estudios de doctorado, como para la realización de la investigación.
Dr. José Raúl Rodríguez Lichtenheldt por sus consejos y dirección como asesor de mi investigación doctoral.
La Escuela de Postgrado, Sección en Ciencias Ambientales, Programa de Doctorado en Ciencias Ambientales y al personal administrativo de la Universidad Nacional de Piura por el apoyo y facilidades brindadas.
Mi Jurado de Tesis: Presidente: Dr. Hipólito Tume Chapa; Secretario: Dr. César Augusto Ramos Chunga; Miembros: Dr. César García Espinoza; Dr. Máximo Sandoval Cruz y Dr. Rodolfo García Martínez por su valioso tiempo dedicado a la revisión, observaciones y sugerencias a la investigación.
CONTENIDO
Pág.
DEDICATORIA…….…..………....vii
AGRADECIMIENTOS………...viii
CONTENIDO…………..….………..………...ix
ÍNDICE DE FIGURAS………..xi
ÍINDICE DE TABLAS………....xiii
RESUMEN ... ..xv
ABSTRACT...xvi
RESUMO………..xvii
I. INTRODUCCIÓN ... 18
II. ANTECEDENTES ... 20
2.1 Contaminantes e investigaciones en las aguas de los ríos. ... 20
2.2 Marco legal de la calidad de aguas en el Perú ... 26
III. METODOLOGÍA. ... 32
3.1 Tipo y diseño de investigación ... 32
3.2 Descripción de la zona de estudio ... 32
3.2.1 Ubicación de Sullana, Piura... 32
3.2.2 Descripción del área de estudio……….. 32
3.2.3 Ubicación del lugar de estudio ... 34
3.3 Muestreo de párametros fisicoquímicos y biológicos………….………34
3.3.1Parámetros fisicoquímicos………… ………... 34
3.3.2 Microbiológico y coliformes termotolerantes………..35
3.3.3 Colecta botánica………...…37
3.3.4 Muestreo de peces………39
3.3.5 Macroinvertebrados acuáticos………..42
IV. RESULTADOS ... .48
PARÁMETROS FÍSICO - QUÍMICOS DE LAS AGUAS DEL RÍO CHIRA, ZONA URBANA SULLANA. ... 48
4.1.1 Temperatura (°C)……….48
4.1.2. Conductividad eléctrica (μS/cm)………49
4.1.3 Sólidos Disueltos Totales (SDT) (mg/L)………...…..51
4.1.4 Unidad Nefelométrica de Turbidez (UNT)………...53
4.1.5 Potencial de hidrógeno (pH)………...………..55
4.1.6 Oxígeno disuelto (O2)………...…....56
4.2 PARÁMETROS MICROBIOLÓGICOS (Coliformes termotolerantes)………58
4.3 PARÁMETROS BOTÁNICOS………..61
4.4 PARÁMETRO PECES...………62
4.5 PARÁMETRO MACROINVERTEBRADOS ACUÁTICOS………...64
4.6 Propuesta de estrategia de gestión de los contaminantes de las aguas del río Chira zona urbana. ... 71
V. DISCUSIÓN ... 74
VI. CONCLUSIONES……….86
VII. RECOMENDACIONES ... 88
VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ... 89
ANEXOS ... 94
LISTA DE FIGURAS.
Pág.
Fig. 3.1 Ubicación del área de estudio ……….………33 Fig. 3.2 Río Chira área urbana de la ciudad de Sullana …………..….………...34 Fig. 3.3 Ubicación de los puntos de muestreo en la ribera del río Chira………..35 Fig. 3.4 Ubicación del área de estudio. Margen izquierdo del Rio Chira, Sullana – Piura (1) Compuerta (2) Artemio García Vargas “PUENTE VIEJO” (3) Isaías Garrido “PUENTE NUEVO” (4) Club Náutico………...38 Fig. 3.5 Ubicación de las zonas de muestreo de peces……….…39 Fig. 3.6 Ubicación de los puntos de muestreo de macroinvertebrados en el río Chira,
Piura………..43 Fig. 4.1 Temperatura del agua del río Chira, Sullana – Piura 2016 – 2019………..49 Fig. 4.2 Niveles de conductividad eléctrica (μS/cm) para cada estación de muestreo del río Chira, 2016 2019………...51 Fig. 4.3 Sólidos Totales Disueltos del agua del río, Sullana – Piura, 2016 – 2019………..53 Fig. 4.4 Unidad Nefelométrica de Turbiedad del agua del río Chira, Sullana – Piura, 2016 – 2019………...54 Fig. 4.5 Niveles de potencial de hidrógeno (pH) para cada estación de muestreo en el río Chira, entre los años 2016 - 2019……….56 Fig. 4.6 Niveles de oxígeno disuelto (mg/L) para cada estación de muestreo del río Chira entre los años 2017 a 2018………57 Fig. 4.7 Coliformes termotolerantes del agua del río Chira, Sullana – Piura 2016 -2019…60 Fig. 4.8 Número de familias presentes para cada estación de muestreo en el río Chira entre noviembre-diciembre 2017 y enero-febrero 2018………67 Fig. 4.9 Valores promedios obtenidos del Índice nPeBMWP en los puntos de muestreo en el río Chira entre noviembre-diciembre 2017 y enero-febrero 2018. ……….70 Fig. 1 El río Chira. Se observa el color gris de sus aguas y el crecimiento desmesurado de Eichhornia crassipes………...110 Fig. 2. Eichhornia crassipes “Jacinto de agua” o “lirio de agua” como indicador biológico de contaminación de aguas………...110 Fig. 3. Lemna minor “lentejita de agua como indicador biológico de contaminación de las aguas...……….111 Fig. 4. Pistia stratiotes como indicador biológico de contaminación de las aguas……….111
Fig. 5. En una faena de colección de muestras con el apoyo de los alumnos de Biología de la Universidad Nacional de Piura………...112 Fig. 6. Alumnos de Biología de la UNP y el investigador en un alto a la labor………….112 Fig. 7. El investigador en uno de las zonas de muestreo. Se observa entre la vegetación a Eichhornia crassipes que cubre parte del río. Época de estiaje………..113
Fig. 8. Una de las zonas de muestreo: Compuerta de embalsamiento del agua del río
Chira………...113
ÍNDICE DE TABLAS
Pág.
Tabla 3.1 Ubicación de los puntos de muestreos de parámetros físico químicos y coliformes termotolerantes ... 35 Tabla 3.2 Categoría y atributos considerados en el modelo del IBI ... 41 Tabla 3.3 Calificación del estado de conservación de los cuerpos de agua, IBI ... 41 Tabla 3.4 Ubicación y descripción de los puntos de muestreo para macroinvertebrados
acuáticos en el río Chira ... 42 Tabla 3.5 Puntuaciones asignadas a las diferentes familias de macroinvertebrados acuáticos
………...46 Tabla 3.6 Clasificación de la calidad de agua, mediante la utilización del índice adaptado del
Biological Monitoring Working Party (BMWP) para ríos del norte del Perú nPeBMWP
………..…..46
Tabla 4.1 Temperatura del agua del río Chira, Sullana – Piura 2016 – 2019 ... 48 Tabla 4.2 Niveles de conductividad eléctrica (μS/cm) para cada estación de muestreo en el
río Chira 2016 - 2019 ... 50 Tabla 4.3 Sólidos Totales Disueltos en cada estación de muestreo del agua del río Chira, Sullana – Piura, 2016 – 2019………….………...52 Tabla 4.4 Unidad Nefelométrica de Turbiedad del agua del río Chira, Sullana – Piura, 2016 – 2019……….……….………..54 Tabla 4.5 Potencial de hidrógeno del agua del río Chira, Sullana – Piura 2016 – 2019…...55 Tabla 4.6 Valores de oxígeno disuelto (mg/L) obtenidos para cada punto muestreado en el río Chira entre noviembre 2017 y enero-febrero 2018………...57 Tabla 4.7 Coliformes termotolerantes en cada estación de muestreo del agua del río Chira, Sullana – Piura 2016 -2019……….………..59 Tabla 4.8 Plantas indicadoras biológicas del río Chira, Sullana – Piura 2016 –
2019………..……….61 Tabla 4.9 Los peces y sus abundancias por cada estación de muestreo encontrados en el río
Tabla 4.10 Riqueza (S) y abundancia (N) de los peces del río Piura en las diferentes
estaciones de muestreo ……….63 Tabla 4.11 Valores del Índice de Integridad Biótica (IBI) para las cuatro estaciones de muestreo del río Chira ………..63 Tabla 4.12 Composición taxonómica de macroinvertebrados acuáticos encontrados en cada estación de muestreo en el río Chira entre noviembre-diciembre 2017 y enero-febrero 2018………...64 Tabla 4.13 Presencia y ausencia de los macroinvertebrados acuáticos registrados para cada estación de muestreo en el río Chira entre noviembre-diciembre 2017 y enero-febrero 2018………...66 Tabla 4.14 Puntaje según el Índice nPeBMWP (Medina et al., 2008) asignado a las diferentes familias de macroinvertebrados acuáticos encontrados en los puntos de muestreo en el río Chira entre noviembre-diciembre 2017 y enero-febrero 2018………...68 Tabla 4.15 Clasificación de la calidad de agua mediante la utilización del Índice adaptado del Biological Monitoring Working Party (BMWP) para ríos del norte del Perú nPeBMWP en las estaciones de muestreo en el río Chira entre noviembre-diciembre 2017 y enero- febrero 2018………..69 Tabla 1. Parámetros fisicoquímicos y coliformes termotolerantes del agua del río Chira, Sullana – Piura 2016……….95 Tabla 2. Parámetros fisicoquímicos y coliformes termotolerantes del agua del río Chira, Sullana – Piura 2016...………..96 Tabla 3. Parámetros fisicoquímicos y coliformes termotolerantes del agua del río Chira, Sullana – Piura 2017………...97 Tabla 4. Parámetros fisicoquímicos y coliformes termotolerantes del agua del río Chira,
Sullana – Piura 2018 (pequeña descarga de agua de lluvia). ... 98 Tabla 5. Parámetros fisicoquímicos y coliformes termotolerantes del agua del río Chira,
Sullana – Piura 2019 ... 99
RESUMEN
La cuenca del río Chira registra una grave contaminación, sobre todo la que colinda con la zona urbana de Sullana, producto del vertimiento de aguas servidas en forma directa sin tratar y del arrojo de residuos sólidos. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar y determinar la calidad del agua del río Chira utilizando como bioindicadores las bacterias (coliformes termotolerantes), peces, plantas y macroinvertebrados acuáticos y algunos parámetros fisicoquímicos, los mismos que fueron comparados con los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) del Agua según Decreto Supremo N° 004-2017-MINAM. El análisis microbiológico para determinar los coliformes termotolerantes se hicieron por el Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (tubo múltiple) y fueron comparados con los ECA. La colecta botánica se realizó sobre el espejo del agua del río Chira y en las riberas en las diferentes zonas de muestreo y solo se colectó las plantas bioindicadoras.
Los peces fueron colectados mediante redes, anzuelos y atarraya. Para determinar el estado de la calidad del agua del río Chira se utilizó el Índice de Integridad Biótica (IBI) modificado por Rodríguez –Olarte et al. (2007) del modelo diseñado por Karr (1981) y mejorado por él mismo en 1991 en Valenzuela (2014). La determinación de los macroinvertebrados acuáticos encontrados en el río Chira se realizó con la ayuda de un estereoscopio Labomed y claves taxonómicas como las de Oscoz, Galicia y Miranda (2009), Domínguez y Fernández (1994) en Lizboa et al. 2018. Para la determinación de la calidad de agua en los puntos de muestreo del río Chira se utilizó el Índice BMWP adaptado en el nPeBMWP – Biological Monitoring Working Party para los ríos del norte del Perú, en Lizboa et al., (2018). Los valores de la temperatura del agua del río Chira oscilaron entre 27,4 a 28,9 °C; de la Conductividad oscilaron entre 373 a 1 167 uS/cm; de los Sólidos Disueltos Totales oscilaron entre 187 y 550 mg/L; de la Unidad Nefelotmétrica de Turbidez variaron entre 2,42 y 58,4 UNT; del pH varió entre 7,28 a 4,42. Los valores de temperatura, conductividad, solidos disueltos totales y pH cumplen con los ECA para el agua. Los valores de la UNT no cumplen para la Subcategoría A1 de los ECA. Los valores de oxígeno disuelto están dentro de los límites permitidos por el ECA, excepto en la zona del Puente viejo. Las densidades de coliformes termotolerantes fueron mayores (5 700 a 160 000 NMP/100ml) establecido en el ECA, lo cual indica que las aguas no están dentro los parámetros normales del ECA. Las plantas registradas (Eichhornia crassipes y otras) en el río Chira indica que las aguas están contaminadas. Así mismo en el análisis de los peces el IBI indica aguas de mala a pésima calidad. Según el estudio de los macroinvertebrados los valores indican que las aguas del río Chira son de regular calidad. Se concluye que en el periodo del estudio, las aguas del río Chira se encuentran contaminadas en distinto grado, planteándose una serie de pautas y recomendaciones, entre ellas se sugiere que se culmine la construcción de la PTAR en este año.
Palabras claves: Bioindicador, río Chira, contaminación, calidad del agua.
ABSTRACT
The Chira river basin registers a serious contamination, especially the one that adjoins the urban area of Sullana, as a result of the direct discharge of untreated sewage and the dumping of solid waste. The objective of this work was to evaluate and determine the water quality of the Chira River using as bioindicators bacteria (thermotolerant coliforms), fish, plants and aquatic macroinvertebrates and some physicochemical parameters, which were compared with the Environmental Quality Standards (ECA) of Water according to Supreme Decree No. 004-2017-MINAM. The microbiological analysis to determine the thermotolerant coliforms were made by the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (multiple tube) and were compared with the RCTs. The botanical collection was carried out on the water mirror of the Chira river and on the banks in the different sampling areas and only the bioindicator plants were collected. The fish were collected using nets, hooks and cast net. To determine the status of the water quality of the Chira River, the Biotic Integrity Index (IBI) modified by Rodríguez –Olarte et al. (2007) of the model designed by Karr (1981) and improved by himself in 1991 in Valenzuela (2014). The determination of the aquatic macroinvertebrates found in the Chira river was carried out with the help of a Labomed stereoscope and taxonomic keys such as those of Oscoz, Galicia and Miranda (2009), Domínguez and Fernández (1994) in Lizboa et al. 2018. For the determination of the water quality in the sampling points of the Chira river, the BMWP Index adapted in the nPeBMWP - Biological Monitoring Working Party for the rivers of northern Peru was used, in Lizboa et al., (2018). The water temperature values of the Chira River ranged from 27.4 to 28.9 ° C; Conductivity ranged from 373 to 1 167 uS / cm; Total Dissolved Solids ranged between 187 and 550 mg / L; of the Nephelotmetric Turbidity Unit ranged between 2.42 and 58.4 NTU; pH ranged from 7.28 to 4.42. The values of temperature, conductivity, total dissolved solids and pH comply with the ECAs for water. The UNT values do not comply with Subcategory A1 of the RCTs. Dissolved oxygen values are within the limits allowed by the ECA, except in the Old Bridge area. Thermotolerant coliform densities were higher (5,700 to 160,000 MPN / 100ml) established in the ECA, which indicates that the waters are not within the normal parameters of the ECA. The registered plants (Eichhornia crassipes and others) in the Chira River indicate that the waters are polluted. Likewise, in the analysis of the fish, the IBI indicates water of poor to lousy quality. According to the study of macroinvertebrates, the values indicate that the waters of the Chira River are of regular quality. It is concluded that in the study period, the waters of the Chira River are contaminated to different degrees, proposing a series of guidelines and recommendations, among them it is suggested that the construction of the PTAR be completed this year.
Keywords: Bioindicator, Chira river, pollution, water quality.
RESUMO
A bacia do rio Chira regista uma grave contaminação, especialmente aquela que contorna a zona urbana de Sullana, em resultado da descarga direta de esgotos não tratados e da descarga de resíduos sólidos. O presente trabahlo teve como objetivo avaliar e determinar a qualidade da água do rio Chira utilizando como bioindicadores bactérias (coliformes termotolerantes), peixes, plantas e macroinvertebrados aquáticos e alguns parâmetros físico-químicos, os quais foram comparados com os Padrões de Qualidade Ambiental (ECA) da Água de acordo com o Decreto Supremo Nº 004-2017- MINAM. A análise microbiológica para determinação dos coliformes termotolerantes foi feita pelo Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (tubo múltiplo) e comparados com os ECA. A coleta botânica foi realizada no espelho da água do rio Chira e nas margens das diferentes áreas de amostragem e apenas as plantas bioindicadoras foram coletadas. Os peixes foram coletados com redes, anzóis e rede lançada. Para determinar o estado da qualidade da água do rio Chira foi utilizado o Índice de Integridade Biótica (IBI) modificado por Rodriguez –Olarte et al. (2007) do modelo desenhado por Karr (1981) e aprimorado por ele mesmo em 1991 em Valenzuela (2014). A determinação do macroinvertebrados aquáticos encontrados no rio chira foi realizada com o auxílio de um estereoscópio Labomed e chaves taxonômicas como as de Oscoz, Galicia e Miranda (2009), Domínguez e Fernández (1994) em Lizboa et al. (2018). Para a determinação da qualidade da água nos pontos de amostragem do rio Chira, foi utilizado o índice BMWP adaptado no nPeBMWP – Biological Monitoring Working Party para os rios do norte do Peru, em Lizboa et al.
(2018). Os valores da temperatura da água do rio Chira variaram de 27,4 a 28,9 °C; a condutividade variou de 373 a 1167 uS/cm; os Sólidos Dissolvidos Totais variaram entre 187 e 550 mg/L; da Unidade Nefelotmétrica de Turbidez variou entre 2,42 e 58,4 UNT; o pH variou de 7,28 a 4,42. Os valores de temperatura, condutividade, sólidos dissolvidos totais e pH estão em conformidade com os ECA para água. Os valores UNT não estão de acordo com a Subcategoria A1 dos ECA. Os valores de oxigênio dissolvido estão dentro dos limites permitidos pelo ECA, exceto na área da ponte Velha. As densidades de coliformes termotolerantes foram maiores (5 700 a 160 000 NMP/100 ml) estabelecidas no ECA, o que indica que as águas estão fora dos parâmetros de normalidade do ECA. As plantas registradas (Eichhornia crassipes e outras) no rio Chira indicam que as águas estão poluídas. Da mesma forma, na análise dos peixes, o IBI indica água de mau a péssima qualidade. De acordo com o estudo dos macroinvertebrados, os valores indicam que as águas do rio Chira são de qualidade regular. Conclui-se que no período de estudo, as águas do rio Chira estão contaminadas em diferentes graus, propondo uma série de diretrizes e recomendações, entre elas sugere-se que a construção da PTAR seja concluída ainda este ano.
Palavras chave: Bioindicador, rio Chira, poluição, qualidade da água.
I. INTRODUCCIÓN
El agua es un recurso natural agotable renovable. Es una sustancia imprescindible para la vida y es ampliamente utilizada en actividades diarias de diversa índole, como en la agropecuaria, la industria, en el uso doméstico, recreación, investigación, entre otras, convirtiéndose en uno de los recursos más preciados de la tierra. Pero en muchos casos, el inadecuado uso del agua o las malas prácticas antrópicas, como la acumulación de vertidos sólidos en las zonas de ribera, los vertidos líquidos municipales e industriales y otros vicios de los seres humanos, han disminuido su calidad, limitando la calidad de vida de los sistemas naturales y de los seres que viven allí y de las diversas actividades humanas. En tal sentido, existe la necesidad de realizar estudios de la calidad del agua, analizando sus propiedades y que éstas sirvan para direccionar muchas formas de su protección y conservación.
El derecho al agua abarca sólo los usos personales y domésticos, es decir, el consumo, el lavado de ropa, la preparación de alimentos y la higiene personal y doméstica y no comprende el agua necesaria para la agricultura o el pastoreo, o para el mantenimiento de los sistemas ecológicos (Organización Mundial de la Salud [OMS] et. al, 2011). El agua es uno de los bienes más importantes y escasos que tienen las personas alrededor del mundo, y Perú no es una excepción. Muchas de las poblaciones se ven obligados a beber de fuentes cuya calidad deja mucho que desear y produce muchas enfermedades a niños y adultos (Ministerio de Salud [MINSA], 2011).
Correa (2006) manifiesta que el río Chira es considerado por las Naciones Unidas una de las reservas de agua del planeta, sin embargo, su cuenca registra una grave contaminación, producto del vertimiento de aguas servidas en forma directa sin tratar y de este acuífero depende casi toda la región Piura, principalmente las provincias de Paita, Talara, Sullana y Piura. La calidad del agua según su uso, se definirá en función de un conjunto de características físico-químicas y biológicas, así como de sus valores de aceptación o de rechazo, son los indicadores de la calidad del agua aquellas aguas que cumplan con los estándares preestablecidos para el conjunto de variables o características consideradas, serán aptas para la finalidad a la que se las destina, en caso contrario, deberán ser objeto de tratamiento o depuración previa (Beamonte et. al, 2003).
ANA-INCLAN (2012) menciona que la calidad del agua es fundamental para la
recurso y poder atender las demandas sin comprometer la salud humana. Por otro lado, el autor menciona que es tan importante conocer la calidad del agua para el consumo humano, como lo puede ser para el riego de cultivos, para el uso industrial, recreacional, para la expedición de licencias ambientales, para regular y optimizar el funcionamiento de las plantas de tratamiento, entre muchos otros fines. Así mismo menciona que la calidad del agua es un término variable en función del uso concreto que se vaya a hacer de ella y una determinada fuente de aguas puede tener la calidad necesaria para satisfacer los requerimientos de un uso en particular y al mismo tiempo, no ser apta para otro.
1.3.2 OBJETIVOS.
1.3.2.1 OBJETIVO GENERAL.
Determinar la calidad del agua del río Chira, Sullana, Piura utilizando parámetros fisicoquímicos e indicadores biológicos.
1.2.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Determinar la calidad del agua del río Chira, Sullana, Piura utilizando parámetros fisicoquímicos.
Determinar la calidad del agua del río Chira, Sullana, Piura utilizando coliformes termotolerantes (bacterias).
Determinar la calidad del agua del río Chira, Sullana, Piura utilizando plantas acuáticas.
Determinar la calidad del agua del río Chira, Sullana, Piura utilizando peces.
Determinar la calidad del agua del río Chira, Sullana, Piura utilizando macroinvertebrados acuáticos.
Sugerir propuesta de estrategia de gestión de los contaminantes de las aguas del río Chira zona urbana.
II. ANTECEDENTES
2.1 Contaminantes e investigaciones en las aguas de los ríos.
La Autoridad Nacional del Agua [ANA] – Consultor INCLAM (2012) atribuye como uno de los problemas de contaminación más importantes a los vertimientos de aguas residuales domésticas sin control. Así mismo manifiestan que las fuentes de problemas de salubridad son los desagües que contienen desechos orgánicos, detergentes, residuos industriales, aceites y otras sustancias que son tóxicas para la fauna y flora acuáticas; además, con el vertimiento de desagües sin previo tratamiento se dispersan agentes productores de enfermedades (bacterias, virus, hongos, huevos de parásitos, amebas, etc.). Manifiestan así mismo, que en la cuenca del Chira se tienen ubicados un total de 16 puntos de descarga de aguas residuales libres, principalmente de uso doméstico, generalmente cerca de los principales núcleos urbanos, y las consecuencias sobre los cuerpos de agua, son que el agua al estar contaminada ya no es disponible en calidad para diversos usos.
Por otro lado, los hospitales pueden resultar focos de contaminación por la llegada de agentes patógenos o infecciosos al río a través de los vertidos de sus aguas usadas y, en menor medida, de los residuos sólidos que generan, produciéndose en mayor medida en el Hospital de la ciudad de Sullana, no existiendo ningún tratamiento previo para su disposición final y que en la cuenca del río Chira se presentan vertimientos industriales provenientes de las plantas procesadoras pesqueras y de las empresas petroleras (Autoridad Nacional del Agua [ANA] –INCLAM (2012).
Martínez et al. (2004) realizaron un estudio en los ríos de la red hidrográfica del Júcar (Júcar, Turia, Mijares, Vinalopó, Palancia, Serpis y cuencas menores) durante el año 2000 basado en el uso de indicadores hidromorfológicos, físico-químicos y biológicos, cuyos resultados obtenidos con el índice BMWP manifestaron que los ríos con un estado ecológico muy bueno se hallan situados en los tramos altos, tanto de los ríos principales como de los afluentes de primer y segundo orden; los ríos situados en altitudes medias (800-200 m) se hallan muy regulados y presentan, en general, un estado entre bueno y aceptable, existiendo pocos puntos de referencia y los ríos situados en tierras bajas se encuentran, la gran mayoría, en un estado deficiente o malo, siendo muy difícil hallar ríos en buen estado y casi imposible establecer puntos de referencia con un muy buen estado ecológico.
Según Herbas, Rivero & Gonzales (2006) los indicadores biológicos acuáticos se han considerado como aquellos cuya presencia y abundancia señalan algún proceso o estado del sistema en el cual habita y que éstos se han asociado directamente con la calidad del agua más que con procesos ecológicos o con su distribución geográfica. Así mismo, aclaran que más que a un organismo, el indicador biológico se refiere a la población de individuos de la especie indicadora, y en el mejor de los casos, al conjunto de especies que conforman una comunidad indicadora. El concepto de organismo indicador se refiere a especies seleccionadas por su sensibilidad o tolerancia (normalmente es la sensibilidad) a varios parámetros.
Los patógenos que directa o indirectamente transmiten enfermedades son las bacterias, virus, protozoos, helmintos y pueden causar desde gastroenteritis simple hasta cuadros graves de diarrea, disentería, hepatitis o fiebre tifoidea (Arcos et al., 2005). Para éstos autores los microorganismos que conforman el grupo de los coliformes totales son Escherichia, Enterobacter, Klebsiella, Serratia, Edwarsiella y Citrobacter; los coliformes fecales (Escherichia) son de origen intestinal y todos pertenecen a la familia Enterobacteriaceae, bacilos Gram negativos, anaerobios facultativos, no esporulantes, fermentadores de lactosa con producción de gas y constituyen aproximadamente el 10%
de los microorganismos intestinales de los seres humanos y otros animales.
Para evaluar la calidad del agua también se utiliza indicadores microbiológicos de la contaminación de las fuentes de agua, como el estudio que realizaron Arcos et. al (2005), analizando bacterias, virus y protozoarios, y que pueden causar enfermedades.
Los mismos autores mencionan que las bacterias del tracto intestinal no suelen sobrevivir en el medio acuático, están sometidas a un estrés fisiológico y pierden gradualmente la capacidad de producir colonias en medios diferenciales y selectivos y la presencia de coliformes en el agua indica la contaminación bacteriana reciente y constituye un indicador de degradación de los cuerpos de agua.
Según Ovidio (2006) las aguas en las zonas de Querecotillo, Salitral, y Bellavista en el río Chira, ubicadas aguas arriba donde se asienta la ciudad de Sullana, recibe las descargas domésticas y que el monitoreo de aguas de corto período realizado en esas
que oscilaban entre 760 000 a 110 000 000 NMP/100mL y de 700 a 360 000 000 NMP/100mL. Igualmente, los valores aguas abajo alcanzaron altos valores, que oscilan entre 120 000 y 460 000 NMP/100mL y 310 000 y 6 800 000 NMP/100mL de coliformes fecales y totales, respectivamente, que superaban de lejos los límites máximos permisibles de 0,0 y 4 000 y de 8,8 y 20 000 NMP/100mL para las Clases I y II de la norma peruana.
Arcos et. al (2005) hacen una revisión de los principales bioindicadores de contaminación y su significado en la evaluación de la calidad del agua. Mencionan que el crecimiento de la población a nivel mundial ha incrementado los niveles de contaminación y ésta está relacionada con el vertido de agua de desecho de origen doméstico e industrial a los cuerpos de agua, que, en el caso de los residuos de origen doméstico, la carga contaminante está representada por altos porcentajes de materia orgánica y microorganismos de origen fecal. El control de la calidad microbiológica del agua de consumo y de desecho, requiere de análisis dirigidos a determinar la presencia de microorganismos patógenos; los agentes involucrados en la transmisión hídrica son las bacterias, virus y protozoos, que pueden causar enfermedades con diferentes niveles de gravedad, desde gastroenteritis simple hasta casos fatales de diarrea, disentería, hepatitis o fiebre tifoidea.
La evaluación del estado ecológico mediante el uso de indicadores biológicos, entre ellos la flora acuática, se están aplicando en España. Para ello, de manera novedosa en un ámbito europeo, se ha creado un índice trófico de vegetación acuática con resolución taxonómica de género, y que incluye a su vez diversos grupos de autótrofos acuáticos (Alcaraz et al., 2006). Estos autores utilizan el IVAM (Índice de Vegetación Acuática Macroscópica) y consideran tanto macrófitos como micrófitos, incluyendo briófitos, pteridófitos, algas y fanerógamas, siempre y cuando constituyan formas de vida macroscópicas visibles a simple vista.
Moreno e.t al (2008) evaluaron el estado trófico de tres cuencas interiores de Cataluña (Foix, Besós y Llobregat) mediante la vegetación acuática, aplicando el índice trófico (IVAM-FBL) durante abril de 2005, para ello realizaron una campaña de muestreo de la vegetación acuática macroscópica en las cuencas de los ríos Foix, Besos y Llobregat, sumando un total de 68 estaciones de muestreo. El objetivo principal fue
evaluar el estado trófico de dichas cuencas mediante el índice trófico generado en España denominado IVAM (Índice de Vegetación Acuática Macroscópica).
Eichhornia crassipes “jacinto de agua” es una fanerógama cuyo crecimiento en el río Chira se ve favorecido por el estancamiento de las aguas, ocasionando por la represa de Sullana y la entrada de un alto contenido de nutrientes provenientes de los vertimientos de aguas agrícolas y domésticas, produciendo un problema en la calidad de las aguas. Esta especie puede entrelazarse formando embalsados, auténticas islas flotantes sobre las que crece otra vegetación y sirve de hábitat a numerosas especies animales en el río Chira, cubriendo su cauce completamente como continuamente se viene repitiendo, causando la eutrofización de las aguas (impide que la luz del sol llegue a las plantas acuáticas nativas y agota el oxígeno) (ANA-INCLAM, 2012). Esto indica que la mencionada planta sea utilizada como un indicador biológico de la calidad del agua.
Bonastre et. al (2008) realizaron la descripción de la comunidad ictiológica de la cuenca del río Quiroz e hicieron una estimación de la calidad del agua. Para ello tuvieron que determinar la riqueza y diversidad de especies de peces, su totalidad, en diferentes rangos altitudinales y por tipología de cuerpos de agua. Así mismo evaluaron el impacto antrópico y la influencia de las actividades humanas en la distribución de la fauna íctica en la Cuenca del río Quiroz y cómo influyen en la calidad del agua.
Valenzuela (2014) determinó la composición taxonómica, estructura y distribución de la ictiofauna del río Tumbes, el estado de conservación de los ambientes evaluados y describió el uso de la comunidad de peces. Las colectas fueron realizadas utilizando redes de arrastre con la finalidad de determinar variaciones en la calidad del agua.
Por su parte Velázquez & Vega (2004) consideran que las comunidades de peces han emergido como indicadores para los programas de monitoreo biológico porque son organismos relativamente fáciles de capturar e identificar, existe una amplia información sobre las historias de vida de muchas especies, las comunidades generalmente comprenden una amplia variedad de especies que representan diferentes niveles tróficos (incluyendo especies que consumen alimentos tanto de origen acuático
público general como por los científicos, y están presentes en los pequeños cuerpos de agua y aun en aquellos ecosistemas con ciertos niveles de contaminación.
Así mismo, Aguilar (2005) considera a los peces como herramientas para monitorear, caracterizar y definir la calidad del agua en ríos y lagos, presentando brevemente las aplicaciones de estos organismos como indicadores del uso sostenible del agua en cuencas hidrológicas, dando un marco conceptual a manera de introducción y describiendo los índices de diversidad, la riqueza específica, los grupos taxonómicos y los índices multimétricos como aplicaciones, así como sus ventajas y desventajas; así mismo sintetiza las principales consideraciones prácticas para establecer programas efectivos de monitoreo, entre las que destacan los muestreos piloto, los sitios de referencia, la escala de estudio y la heterogeneidad del paisaje.
Por otro lado, el uso de los macroinvertebrados acuáticos (y muy especialmente los insectos) como indicadores de la calidad de las aguas de los ecosistemas (ríos, lagos o humedales) está generalizándose en todo el mundo (Prat et al, 2009 en Domíguez y Fernandez, 2009). Ellos manifiestan que los posibles efectos de una alteración de las condiciones del medio donde una comunidad habita pueden evidenciarse a diferentes niveles. Si la perturbación es muy grande (por ejemplo, una contaminación por vertidos domésticos que agota el oxígeno del agua) los efectos se notan a nivel de la comunidad entera con la única presencia de unas pocas especies tolerantes.
El uso de macroinvertebrados bentónicos como indicadores biológicos es de larga tradición en los países desarrollados y son incorporados en todas las evaluaciones de calidad ecológica de sistemas fluviales (Figueroa et. al, 2007). Mencionan que en América Latina estos estudios son menos frecuentes y las normativas para la protección de los recursos acuáticos recién comienzan a elaborarse, como es el caso de Chile, dejando abierta la posibilidad al uso de criterios biológicos.
Roldan (1999) propone la adopción de un método para la evaluación de la calidad del agua en ecosistemas de montaña tropicales, utilizando macroinvertebrados como bioindicadores. Por su parte Ladrera et al. (2013) utilizaron a los macroinvertebrados como indicadores biológicos y gestión de los ecosistemas acuáticos, describiendo los principales materiales y programas existentes al respecto en la Península Ibérica y se
proponen una serie de ideas que faciliten y mejoren la utilización de esta herramienta didáctica en las aulas.
Gamboa et al. (2008) mencionan que los bioindicadores juegan un papel importante en el manejo adecuado de los recursos, siendo las comunidades de macroinvertebrados los mejores bioindicadores de contaminación acuática, debido a que son muy abundantes, se encuentran en prácticamente todos los ecosistemas de agua dulce y su colección es simple y de bajo costo. Ellos hacen un estudio de los macroinvertebrados acuáticos como indicadores biológicos y su utilidad a partir del empleo de los índices bióticos para estimar la tolerancia de los bentos a los contaminantes (BMWP, IBMW, BMWQ, IBF, EPT, el porcentaje de raspadores y la abundancia de Chironomidae) así como las respuestas funcionales de estos organismos a los contaminantes.
Paredes et al (2005) evaluaron la calidad de las aguas del río Rimac, analizando la composición faunística, riqueza de familias de los macroinvertebrados acuáticos y calidad del agua con base el índice Biological Monitoring Working Party modificado (BMWP). Estos autores, durante el período octubre del 2002 a setiembre del 2003 desarrollaron evaluaciones de MIB en el río Rímac, aguas abajo de la Atarjea, analizando su composición faunística, riqueza de familias y calidad del agua en base al índice Biological Monitoring Working Party, modificado por Zúñiga de Cardozo (1997) (BMWP´ modif.).
Según el Ministerio del Ambiente (2014) los departamentos de Limnología e Ictiología del Museo de Historia Natural de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos se estudian, desde hace 35 años, a las comunidades acuáticas continentales (plancton, perifiton, bentos -macroinvertebrados) y necton (peces), en aspectos de taxonomía, sistemática, distribución y ecología.
Acosta et al (2009) presentaron un protocolo rápido de evaluación de la Calidad Ecológica de Ríos Andinos (CERA), situados sobre los 2000 m.s.n.m, desde los Andes del Norte (Venezuela) hasta el Altiplano de los Andes Centrales (Bolivia). Dicho protocolo ha sido aplicado en 45 estaciones de muestreo en la cuenca del río Guayllabamba en Ecuador y en 42 estaciones de muestreo en la cuenca del río Cañete
en Perú, evaluando para ello los macroinvertebrados bentónicos, el hábitat fluvial y la comunidad vegetal de ribera.
Por otra parte Medina, Andrade & Poma (2009) realizaron un estudio de la calidad del agua del río Malacatos, en el tramo comprendido entre Cajanuma hasta su desembocadura en el Río Catamayo, mediante la fauna bentónica como bioindicadora, el mismo que se desarrolló de acuerdo a la presencia de actividades generadoras de diferentes fuentes contaminantes por descargas de fábricas, mercado, camal, aguas residuales domésticas, gasolinera y lavadora de automóviles, producción agropecuaria, depósitos de residuos sólidos, extracción de material árido, letrinas y cultivos.
2.2 Marco legal de la calidad de aguas en el Perú 2.3.1 Marco Legal General
Constitución Política del Perú
La Constitución Política del 29 de diciembre de 1993 establece que el Estado determina la política nacional del ambiente y promueve el uso sostenible de sus recursos naturales y que los recursos naturales renovables y no renovables son patrimonio de la Nación.
Ley de Creación, Organización y Funciones del Ministerio del Ambiente. Decreto Legislativo N° 1013. Del 13 de mayo de 2008 Mediante la presente Ley se crea el Ministerio del Ambiente, establece su ámbito de competencia sectorial y regula su estructura orgánica y sus funciones. En esta Ley se establece que el objeto del Ministerio del Ambiente es la conservación del ambiente, de modo que se propicie y asegure el uso sostenible, responsable, racional y ético de los recursos naturales y del medio, que permita contribuir al desarrollo integral social, económico y cultural de la persona humana, en armonía con su entorno, y así asegurar a las presentes y futuras generaciones el derecho a gozar de un ambiente equilibrado y adecuado para el desarrollo de la vida.
Ley General del Ambiente. Ley N° 28611. Del 13 de octubre del 2005 Esta Ley deroga el Decreto Legislativo N° 613. Código del Medio Ambiente y los Recursos Naturales y ratifica la obligación del Estado de
la prevención y control de la contaminación ambiental y cualquier proceso que deteriore los recursos naturales. Establece en su Artículo 3º que el estado dentro del marco regulador de la actividad pesquera vela por la protección y preservación del ambiente exigiendo la adopción de medidas necesarias para prevenir, reducir y controlar los daños, la contaminación o deterioro en el entorno marítimo, terrestre y atmosférico.
Ley de Control y Vigilancia de las Actividades Marítimas, Fluviales y Lacustres. Ley 26620. Del 07 junio de mil novecientos noventa y seis.
La presente Ley regula los aspectos de control y vigilancia a cargo de la Autoridad Marítima, respecto de las actividades que se desarrollan en los ámbitos marítimo, fluvial y lacustre del territorio de la República.
Dentro de las funciones de la autoridad marítima está la de ejercer control y vigilancia para prevenir y combatir los efectos de la contaminación del mar, ríos y lagos navegables, y en general todo aquello que ocasione daño ecológico en el ámbito de su competencia con sujeción a la normas nacionales y convenios internacionales sobre la materia, sin perjuicio de las funciones que les corresponden ejercer a otros sectores de la Administración Pública, de conformidad con la legislación vigente sobre la materia.
Ley de Recursos Hídricos. Ley N° 29338. Del 30 de marzo del 2009.
Deroga la Ley General de Agua N° 17752 y la Modificatoria del Art. 82°
del Reglamento de los Títulos I, II y III de la Ley General de Aguas Nº 17752 (Decreto Supremo Nº 003-03-AG del 21/01/2003). Esta Ley regula el uso y gestión de los recursos hídricos. Comprende el agua superficial, subterránea, continental y los bienes asociados. Se extiende al agua marítima y atmosférica en lo que resulte aplicable. Su finalidad es regular el uso y gestión integrada del agua, la actuación del Estado y particulares en dicha gestión, y en bienes asociados a esta. Los principios que rigen el uso y gestión integrada de los recursos hídricos son:
1. Principio de valoración del agua y de gestión Integrada del agua.
El agua tiene valor sociocultural, valor económico y valor ambiental, por lo que su uso debe basarse en la gestión integrada y en el equilibrio entre estos.
2. Principio de prioridad en el acceso al agua.
El acceso al agua para satisfacción de necesidades primarias de la persona humana es prioritario por ser derecho fundamental sobre cualquier uso, incluso en escasez.
3. Principio de participación de la población y cultura del agua.
El Estado crea mecanismos para la participación de los usuarios y de la población organizada en la toma de decisiones que afectan el agua en cuanto a calidad, cantidad, oportunidad u otro atributo del recurso.
Fomenta el fortalecimiento institucional y el desarrollo técnico de organizaciones de usuarios de agua, Promueve programas de educación, difusión y sensibilización, mediante las autoridades, del sistema educativo y la sociedad civil, sobre la importancia del agua para la humanidad y los sistemas ecológicos, generando conciencia y actitudes que propicien su buen uso y valoración.
4. Principio de seguridad jurídica.
El Estado consagra un régimen de derechos para el uso del agua. Promueve y vela por el respeto de las condiciones que otorgan seguridad jurídica a la inversión relacionada con su uso, sea pública o privada o en coparticipación.
5. Principio de respeto de los usos del agua por las comunidades campesinas y comunidades nativas.
El Estado respeta usos y costumbres de las comunidades campesinas y comunidades nativas, y su derecho de utilizar las aguas, que discurren por sus tierras. Promueve el conocimiento y tecnología ancestral del agua.
6. Principio de sostenibilidad.
El Estado promueve y controla el aprovechamiento y conservación sostenible del recurso hídrico previniendo la afectación de su calidad ambiental y de condiciones naturales de su entorno, como parte del ecosistema. El uso y gestión sostenible del agua implica la integración equilibrada de los aspectos socioculturales, ambientales y económicos en
el desarrollo nacional, y la satisfacción de las necesidades de las actuales y futuras generaciones.
7. Principio de descentralización de la gestión pública del agua y de autoridad única.
Para una efectiva gestión pública del agua, el Sistema Nacional de Gestión de los Recursos Hídricos es responsabilidad de una autoridad única y desconcentrada.
8. Principio precautorio.
La ausencia de certeza absoluta sobre el peligro de daño grave o irreversible que amenace las fuentes de agua no constituye impedimento para adoptar medidas que impidan su degradación o extinción.
9. Principio de eficiencia.
La gestión integrada de los recursos hídricos se sustenta en el aprovechamiento eficiente y su conservación, incentivando el desarrollo de una cultura de uso eficiente, entre los usuarios y operadores.
10. Principio de gestión integrada participativa por cuenca hidrográfica.
El uso del agua debe ser óptimo y equitativo, basado en su valor social, económico y ambiental, y su gestión debe ser integrada por cuenca hidrográfica y con participación activa de la población organizada. El agua constituye parte de los ecosistemas y es renovable a través de los procesos del ciclo hidrológico.
11. Principio de tutela jurídica.
El Estado protege, supervisa y fiscaliza el agua en sus fuentes naturales o artificiales y en el estado en que se encuentre: líquido, sólido o gaseoso, y en cualquier etapa del ciclo hidrológico. En su Artículo 14°. Establece que la ANA es el ente rector y la máxima autoridad técnico-normativa del Sistema Nacional de Gestión de Recursos Hídricos. Es responsable del funcionamiento de dicho sistema en el marco de la Ley.
Reglamento de la Ley de Recursos Hídricos. Decreto Supremo N°
001-2010-AG. De enero del 2010.
Este Reglamento dice que, la Autoridad Nacional del Agua y el Ministerio del Ambiente intervienen en la gestión de los recursos hídricos en las fuentes naturales superficiales y subterráneas y en la infraestructura hidráulica multisectorial, ejerciendo funciones reguladoras, normativas fiscalizadoras de las actividades de aprovechamiento de recursos hídricos.
Además, menciona que las entidades públicas que intervienen en la gestión de los recursos hídricos en las fuentes naturales, mediante actividades específicas de su sector, son las siguientes:
a. El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrológica del Ministerio del Ambiente.
b. La Dirección de Capitanías y Guardacostas del Ministerio de Defensa
c. La Oficina de Evaluación y Fiscalización Ambiental – OEFA, del Ministerio del Ambiente.
Declaran de Interés Nacional la Protección de la Calidad del Agua en las fuentes Naturales y sus Bienes Asociados. Decreto Supremo N° 007-2010-AG. Del 10 de julio del 2010.
La presente norma, declara de interés nacional la protección de la calidad del agua en las fuentes naturales y sus bienes asociados con el objeto de prevenir el peligro de daño grave o irreversible que amenacen a dichas fuentes, así como promover y controlar el uso sostenible de los recursos hídricos garantizando un entorno saludable para las actuales y futuras generaciones.
Se aprueban los Estándares de Calidad Ambiental para Agua contenidos en el Anexo I del presente Decreto Supremo con el objetivo de establecer el nivel de concentración o el grado de elementos, sustancias o parámetros fisco químicos y biológicos presentes en el agua en su condición de cuerpo receptor y componente básico de los ecosistemas acuáticos, que no representa riesgo significativo para la salud de las personas ni para el ambiente.
Modifican los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para Agua y establecen disposiciones complementarias para su aplicación. Decreto Supremo N° 015-2015-MINAM. Del 19 de diciembre del 2015.
Esta nueva norma, modifica los parámetros y valores de los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental (ECA) para agua aprobados por Decreto Supremo N° 002-2008-MINAM, estos parámetros se detallan en el Anexo de la presente norma; estos Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para Agua son de cumplimiento obligatorio en la determinación de los usos de los cuerpos de agua, atendiendo a sus condiciones naturales o niveles de fondo, y en el diseño de normas legales y políticas públicas de conformidad con lo dispuesto en la Ley N° 28611, Ley del Ambiente. Esta norma hace referencia que los ECA para Agua son referente obligatorio en el diseño y aplicación de todos los instrumentos de gestión ambiental.
Aprueban Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para Agua y establecen Disposiciones Complementarias. Decreto Supremo N°
004-2017-MINAM. Del 07 de junio del 2017.
Disposiciones aprobadas mediante el Decreto Supremo N° 002-2008- MINAM, el Decreto Supremo N° 023-2009-MINAM y el Decreto Supremo N° 015-2015-MINAM, que aprueban los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para Agua, quedando sujetos a lo establecido en el presente Decreto Supremo y el Anexo que forma parte integrante del mismo. Esta compilación normativa modifica y elimina algunos valores, parámetros, categorías y subcategorías de los ECA, y mantiene otros, que fueron aprobados por los referidos decretos supremos
III. METODOLOGÍA.
3.1 Tipo y diseño de investigación
De acuerdo a su fin la investigación fue de tipo descriptiva explicativa y cualitativa (Tresierra, 2000), porque la información obtenida se utilizó inmediatamente en el análisis para determinar los organismos vivos que indican la calidad del agua y la aplicación de pautas para evitar los vertidos que contaminan las aguas del río Chira. Se utilizó el diseño de investigación Descriptivo Correlacional (Tresierra, 2000), para comparar la relación entre las diferentes variables (físicas y biológicas) de las muestras de agua y determinar la magnitud de la contaminación del río Chira, colindante con la zona urbana de la ciudad de Sullana y otras zonas descritas.
3.2 Descripción de la zona de estudio 3.2.1 Ubicación de Sullana, Piura.
La ciudad de Sullana es la capital de la provincia de Sullana en la región Piura.
Se ubica a la margen izquierda del río Chira a una altura de 60 m.s.n.m., situada a 39 km al noroeste de la ciudad de Piura, unida por la carretera Panamericana. Esta ciudad limita por el Norte con la región de Tumbes y la república de Ecuador, por el Sur con la provincia de Piura, por el este con la provincia de Ayabaca y Piura, por el oeste con las provincias de Paita y Talara. Su clima es tropical, con una temperatura media de 24°C, llegando la máxima casi a los 35°C y la mínima a los 15°C. Sus coordenadas son 4°53’ LS y 8°41’ LO.
3.2.2 Descripción del área de estudio.
El río Chira nace en la Cordillera Occidental de los Andes con el nombre de Catamayo (Ecuador), y después de recorrer 150 km se une con el río Macará, donde toma el nombre de río Chira, recorriendo 50 km y sirviendo de límite entre Perú y Ecuador hasta encontrarse con el río Alamor, continuando en la dirección sur-oeste en territorio peruano hasta su desembocadura en el océano Pacífico cerca del poblado La Bocana Vieja (Consorcio ATA- UNP- UNL, 2003).
El estudio se realizó en el río Chira. Éste pertenece a la vertiente del Pacífico, limitando al sur del Ecuador y norte del Perú. Se origina aproximadamente a los 3 000 m.s.n.m., recibiendo el nombre de Catamayo en Ecuador, recorriendo 150 kilómetros hasta unirse con el río Macará. De esta unión nace el río Chira en Perú.
Su cuenca tiene un área de drenaje total de 19 095 km² hasta su desembocadura; de este total, 7 162 km² están en Ecuador, y 11 933 km² cuadrados en Perú (Fig. 3.1).
Fig. 3.1 Ubicación del área de estudio (Lisboa et al, 2019).
Fig. 3.2 Río Chira área urbana de la ciudad de Sullana (Google Maps, sf.).
3.2.3 Ubicación del lugar de estudio
El área de trabajo constituyó el espacio de agua del río Chira colindante con las zonas urbanas de la ciudad de Sullana y otras zonas, que serán detalladas para cada parámetro de estudio (Fig. 3.2).
3.3. MUESTREO DE PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS Y BIOLÓGICOS.
3.3.1 PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS.
Como una de las herramientas para conocer la calidad del agua del río Chira se determinaron parámetros fisicoquímicos como la temperatura (°C), conductividad (µS/cm), Sólidos Disueltos Totales (mg/L), Unidad Nefelométrica de Turbiedad (UNT) y Potencial de Hidrógeno (pH). Se realizaron en los cuatro muestreos de coliformes termotolerantes: el muestreo 1 se realizó el 10 y 24 de noviembre 2016; el muestreo 2 se realizó 14 de enero 2017; el muestreo 3 se realizó 31 de enero 2018 y el muestreo 4 se realizó el 18 de enero 2019 (Tabla 3.1; Fig.3.3). Así mismo se realizaron muestreos del oxígeno disuelto (O2) en los puntos de muestreos de macroinvertebrados acuáticos bentónicos, según lo establecido por Lizboa et al.
(2019) (Tabla 3.4 y Fig.3.6)
Los valores fisicoquímicos fueron obtenidos in situ, y para ello se utilizó un equipo multiparamétrico. Los valores obtenidos fueron comparados con los estándares de calidad ambiental para agua, Categorías 1, 2 y 3 DECRETO SUPREMO N° 004-2017-
3.3.2 MICROBIOLÓGICO: COLIFORMES TERMOTOLERANTES.
3.3.2.1 Determinación de puntos de muestreo.
La determinación de los focos de contaminación constituyó el paso más importante para poder realizar un diagnóstico claro y con fundamento. Se realizaron cuatro muestreos: el muestreo 1 se realizó el 10 y 24 de noviembre 2016; el muestreo 2 se realizó 14 de enero 2017; el muestreo 3 se realizó 31 de enero 2018 y el muestreo 4 se realizó el 18 de enero 2019 (Tabla 3.1; Fig. 3.3). Durante el proceso de investigación se realizaron visitas in situ, se recorrió los tramos a ambos márgenes del río Chira, ubicando e identificando 4 puntos para cada muestreo a lo largo de la ribera del río. Con ayuda de un GPS se tomaron las coordenadas y con una cámara fotográfica las respectivas fotografías. Cada uno de estos puntos fue plasmado en un mapa satelital para cada muestreo, obtenido de la herramienta Google Maps (sf).
Tabla 3.1 Ubicación de los puntos de muestreos de parámetros físico químicos y coliformes termotolerantes.
Fig. 3.3 Ubicación de los puntos de muestreo en la ribera del río Chira (Google Maps,
PUNTO LATITUD LONGITUD
1 4°53'52.51"S 80°41'58.21"O
2 4°53'42.68"S 80°41'45.55"O
3 4°53'27.19"S 80°41'43.29"O
4 4°53'20.41"S 80°41'15.44"O
3.3.2.2 Obtención de la muestra de agua.
Las muestras se tomaron directamente con frascos plásticos y estériles, previamente rotulados con un marcador indeleble para evitar confusiones. Se evitó tomar agua de los márgenes del río (ya que ahí el agua no está muy bien mezclada), se removió el fondo y las zonas de estancamiento.
Utilizando mascarillas y guantes de látex se sujetaron los frascos por el fondo en posición invertida, se sumergieron completamente y se destaparon dentro del agua, se colocaron en sentido contrario a la corriente del río, se llenaron hasta los ¾ de su capacidad y se taparon nuevamente dentro del agua.
Las muestras obtenidas fueron conservadas y transportadas dentro de un cooler con hielo bajo sombra hasta su llegada al Laboratorio de Microbiología de la Dirección Ejecutiva de Salud Ambiental (DESA) de Sullana. Este mismo procedimiento se realizó en cada uno de las estaciones de muestreos.
3.3.2.3 Determinación de coliformes termotolerantes.
a. Prueba presuntiva:
Una vez establecidos en el Laboratorio de Microbiología se prepararon 9 tubos de ensayo, a cada uno se les colocó una campana de Durham en su interior y luego se les añadió 9ml de caldo lactosado; 3 de los tubos fueron preparados a concentración doble y los 6 restantes a concentración simple.
Después se agitó vigorosamente la muestra y se pipeteó 10 ml de agua en los 3 tubos de concentración doble, 1 ml en los 3 tubos de concentración simple y 0.1 ml en los 3 tubos restantes. Finalmente se incubó a 37 °C durante 24 horas. Pasado este tiempo se observó la presencia de gas en las campanas de fermentación teniendo en cuenta que: el gas debe ocupar el 10% de la campana para ser considerado positivo. Los tubos que no presentaron gas se incubaron nuevamente durante 24 horas y pasado este tiempo adicional se observó la presencia o ausencia de gas. Si luego de estas 48 horas no hubo presencia de gas, la prueba presuntiva fue negativa.
b. Prueba confirmativa:
Se tomó dos asadas de caldo de cada tubo positivo y se sembró a un tubo de caldo lactosado bilis verde brillante (CLBVB). Se incubó a 44.0 ± -0.2
°C durante 24-48 horas (Prueba de Eijkman). Pasado este tiempo se observó la presencia de gas en los tubos con CLBVB, esto se utilizó como indicador para saber si la prueba era positiva para coliformes fecales.
Finalmente, la prueba de Eijkman se complementó sembrando en agua peptonada los tubos lactosa positivos, estos se incubaron a 44.0 ± -0.2 °C durante 24-48 horas y luego se les examinó la producción de indol, la cual es positiva si se forma un anillo rojo en la superficie.
Cada uno de los procedimientos, tanto de la prueba presuntiva como de la confirmativa, fueron realizados para cada una de las muestras colectadas.
3.3.2.4 Calidad del agua del río Chira según la presencia de coliformes termotolerantes.
Se determinó la calidad del agua por la presencia de coliformes termotolerantes y se comparó con la normatividad (DECRETO SUPREMO N° 004- 2017-MINAM).
3.3.3 COLECTA BOTÁNICA
3.3.3.1 Muestreos y determinación específica.
Se realizaron tres salidas al campo: la primera fue el 30 de noviembre 2016, la segunda 3 de enero 2017 y la tercera el 28 de enero del 2018 con la finalidad de colectar las plantas de hábito acuático. Se tomó datos in situ de las especies y su hábito. La determinación de las especies se realizó en el Herbarium Piurensis de la Universidad Nacional de Piura con ayuda de especialistas y literatura especializada (Mostacero et al., 2007).
Se observó y colectó únicamente la vegetación que se encontró sobre el espejo de agua en las cuatro estaciones de muestreo y las que se encontraron en las riberas del río (Fig. 3.4). Se procedió a anotar los datos en una libreta de
campo y aquellas especies desconocidas fueron colocadas en bolsas plásticas para su ulterior determinación.
Fig. 3.4 Ubicación del área de estudio. Margen izquierdo del Rio Chira, Sullana – Piura (1) Compuerta (2) Artemio García Vargas “PUENTE VIEJO”
(3) Isaías Garrido “PUENTE NUEVO” (4) Club Náutico
3.3.3.2 Determinación de la calidad del agua a partir de plantas.
Se analizaron cualitativamente solo las plantas que crecen sobre el agua y otras que sean indicadoras biológicas de contaminación ambiental, tomando en cuenta la bibliografía especializada.
3.3.4. MUESTREO DE PECES.
3.3.4.1 Colecta.
Los peces fueron colectados utilizando redes de arrastre de 6 m x 3 m y 5 mm de abertura de la malla tomando en cuenta las recomendaciones de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (2012).
También se usaron anzuelos y dos atarrayas. Las colectas se realizaron los años 2017, 2018, 2019 en cuatro zonas de muestreo (Fig. 3.5). Sólo se muestrearon en época seca. Los especímenes capturados en cada zona de muestreo fueron fotografiados, contabilizados por cada especie, determinando así su abundancia. Posterior a ello se devolvió al agua los especímenes que no habían sido maltratados y que fueron en su mayoría.
Fig. 3.5 Ubicación de las zonas de muestreo de peces.
3.3.4.2 Determinación taxonómica.
Se determinaron las especies que no fueron realizadas en el campo, utilizándose para ello claves como las de Gery (1977); Albert (2001);
Kullander (1986); Perciformes y Burgues (1989); Gery y de Rham (1981);
Howes (1982); Hulen (2004); Vari (1989a y 1989b); Vari et al., (2005);
Musilová (2009); Román-Valencia (2011) en Valenzuela (2014).
Con las especies determinadas se elaboró una relación taxonómica (Orden, familia género y especie, utilizando la bibliografía de Reis et al. (2003);
Ortega et al. (2012) y Eschmeyer (2013) en Valenzuela (2014).
3.3.4.2 Evaluación de la calidad del agua.
La riqueza y abundancia de peces de un cuerpo de agua puede indicar la gran disponibilidad de recursos alimenticios y una disminución de la ocurrencia de peces podría ser indicador de algún tipo de impacto (Valenzuela, 2014).
Para determinar el estado de la calidad del agua del río Chira zona urbana se utilizó el Índice de Integridad Biótica (IBI) modificado por Rodríguez –Olarte et al. (2007) del modelo diseñado por Karr (1981) y mejorado por el mismo en 1991 en Valenzuela (2014). El IBI mide hasta qué grado el hábitat mantiene una comunidad equilibrada, integrada y adaptada de organismos que tienen una composición, diversidad y organización funcional de especies comparables a los del hábitat natural de la región (Karr, 1991 en Valenzuela, 2014).
Se determinó el IBI para cada estación de muestreo. En la categoría de riqueza y composición de especies se tomó en cuenta el número total de especies obtenidas por estación; para determinar los criterios riqueza de especies tolerantes e intolerantes se asignó la característica de tolerante o no tolerante a cada especie según la información bibliográfica de distribución. En la categoría de composición trófica se usó bibliografía correspondiente a hábitos alimenticios de las especies encontradas para establecer los gremios tróficos, como omnívoros, herbívoros y carnívoros. Para la categoría uso del hábitat se
